区域冰雹

区域冰雹（精选4篇）

区域冰雹 篇1

1 天气实况

2014 年7 月14 日傍晚到夜间, 受较强冷空气和低层暖湿空气影响, 德州市出现了雷雨、大风、区域性冰雹及短时强降水等强对流天气。全市平均过程降水量14.9 mm, 最大出现在夏津县新盛店站, 达到61.9 mm。共有5 个县市出现大风, 夏津风力最大达17.3 m/s。有4 个县市部分乡镇遭受冰雹袭击, 主要过程持续5 h左右。据统计14 日16:00—21:00, 德州市平原县和夏津县遭受风雹灾害比较严重, 共有5 个乡镇受灾, 受灾人口4.01 万人, 玉米、 棉花、 蔬菜、 果树等农作物受灾, 受灾面积8 650.8 hm2, 成灾面积4 332.5 hm2。

2 常规资料及稳定度分析

14 日8 :00, 北纬30° 以北亚欧大陆为两槽一脊型, 德州市处于东北冷涡后部冷空气南下形成的高空槽内, 500h Pa温度槽明显落后于高度槽, 德州市上空冷平流明显, 使高空槽加深发展, 700 h Pa在西北气流中, 有很弱的切边, 850 h Pa受强暖脊控制 (图1a) , 从华南到华北有明显西南气流带, 暖平流较强, 由于南边切变线的存在阻挡了水汽向北输送, 整个湿度条件不好, 山东处于干区以内。邢台站500h Pa和850 h Pa温差达到了33 ℃ , 这样的高空配置已经形成了上干冷、下暖湿的不稳定层结[1], 地面上没有明显的冷空气影响, 整个过程出现在西南气流中, 但上游有低压区, 德州市又处于高空槽前, 为地面中气旋的发生发展提供了较好的条件, 通过20:00 形势分析可知 (图1c、图1d) , 高空槽加深, 850 h Pa形成倒槽, 配合高层槽前正涡度平流, 有强烈的辐合上升运动, 触发了这次强对流天气。

8:00 章丘T-ln P图上 (图1b) , 低层风随高度顺转说明有暖平流, 高层风随高度逆转有冷平流, 低层湿度在50%左右, 而500 h Pa湿度小于10%;形成了上层干冷下层暖湿的不稳定层结, 分析假相当位温可知700 h Pa以下, θse总体趋势随高度减小, 也表明底层为不稳定层结, 这些都为冰雹的发生提供了有利条件[2];其他指数:K指数31 ℃, SI指数-0.75, 总指数50, 500~850 h Pa温差达31 ℃, SSI指数261.4, CAPE值为1 001.3, ZH为4 138.3 m, -20H为7 022.5 m。 通过历年德州地区统计出来的冰雹指数阈值看出, 各相关指数基本都超过本地平均阈值, 有的甚至高过最大值, 结合实际天气状况说明冰雹指数的分析研究和统计工作对强对流天气的预报有一定的指示作用, 汛期预报员要认真做好天气形势分析, 对比各项指标综合判断强对流发生的概率 (表1) 。

3 卫星云图和雷达回波分析

叠加地面精细化观测风场、高空、地面形势配合红外云图 (图2) 分析可知:850 h Pa有明显的倒槽型风切变 (图2a) , 整个过程发生在低空以及地面的西南气流里 (图2b叠加17:00地面观测资料, 图2d 20:00 500 h Pa高度场和地面场) , 高层处于500 h Pa以及700 h Pa槽前西南气流中, 受低层风切变的辐合上升运动触发了强对流, 并且伴随西南气流, 自西南向东北造成灾害性天气, 而暴雨、大风的产生主要是受中-β 尺度气旋的影响。

3.1 卫星资料分析

利用FY-2F、FY-2E、FY-2D红外云图对整个过程进行分析, 得出高空槽在东移加深过程中槽前不断有对流云团生成发展, 伴随槽前西南气流自西南向东北移动, 影响华北大部分地区, 个别对流单体发展旺盛产生冰雹, 中-β 尺度气旋造成德州市南部地区的区域性暴雨和大风。

17:00—20:00 几个重要时段不同卫星产品的红外云图以及利用SWAP软件叠加850 h Pa风场、500 h Pa高度场、地面精细化观测资料和地面气压场如图2 所示, 14 日午后山东南部开始有对流云团生成, 16:00 德州市南部县市对流开始发展, 此时的云顶亮温为-35 ℃, 17:00 云顶亮温达到-45 ℃, 强对流云团笼罩南部县市 (图2a、b) , 造成了局部地区冰雹, 大范围雷电, 阵性降水等天气, 此时降水强度不大, 没有形成短时强降水。18:00 对流云团继续成片发展, 云顶亮温达到-50 ℃, 夏津、平原、陵县、德州市郊区陆续有冰雹云产生, 持续时间5~10 min不等。19:30 地面中气旋发展, 德州市南部出现大风、暴雨等强对流天气, 德州市大部分县市上空云顶亮温都在-50 ℃以上 (图2d) 。整个过程持续5 h左右, 前期是以冰雹、雷电、阵性降水为主的强对流天气, 后期是由中尺度气旋造成的短时大风、雷电、暴雨天气为主。

3.2 雷达资料分析

3.2.1 利用齐河多普勒雷达资料对基本反射率因子进行分析。16:00 从德州市西南部有对流云团迅速发展并向东北方向缓慢移动, 17:00 南部县市发展出3 个非常强的对流单体, 强度为55~62 d BZ, 并且开始影响德州市夏津县南部, 在向东北方向移动加强合并后, 17:17 夏津县南部乡镇开始降雹, 此后雷暴云团继续北上, 18:04 德州市大部分县市都受雷暴云影响, 最大强度为62~64 d BZ (图3a) , 维持10 min左右, 受其影响平原县开始降雹, 夏津西部出现了较长时间的三体散射 (图3a) ;回波顶高在4 km左右, 最大高度9 km以上, 说明夏津出现大冰雹的可能性比较大。18:32 对流回波北移至陵县西部地区, 其强度为55~62 d BZ (图3c) , 陵县丁庄乡、德州市抬头寺乡开始降雹, 持续5 min左右。19:00之后对流云主要以雷暴和降水天气为主, 冰雹天气减弱消失, 19:45 在德州市西南部有中尺度气旋生成 (图3d) , 受其影响德州市南部县市产生了大风, 暴雨等强对流天气, 持续40 min左右。综上所述, 当夏季发现雷达回波强度大于40 d BZ, 范围超过10 km的带状或片状回波时要特别关注, 监视其强度变化, 及时发布相关预警[3]。

3.2.2 径向速度分析。19:45 中气旋东南象限最大风速负值区逐渐达到-27 m/s, 20:00 后中气旋逐渐减弱, 大风区逐渐减弱消失, 由于地面没有明显冷空气配合, 中气旋较弱持续时间较短, 北上不明显, 大风、强降水主要在南部县市, 北部降水量较小, 风力不大。

3.2.3垂直积分液态水含量VIL值分析。16:55—17:17夏津县南部达到70 kg/m2, 17:56夏津县、平原县达到60 kg/m2, 夏津县境内持续时间较长, 达20 min左右 (图3b) , 对比雷达回波发现, 出现冰雹时, 回波一般为处于最强或是迅速增强阶段, VIL值也相当大, 降雹结束后VIL值会迅速减小, 因此VIL值对于冰雹的判别有重要指示意义。

3.3 雷达卫星资料对比分析

云顶亮温在这次过程中很好地反映出对流发展的强度变化, 特别是对流开始发展阶段, 但对于较大范围、持续时间较长的对流云团, 云顶亮温指示的范围过大, 此时需要结合雷达回波确定对流的发展强度, 对于冰雹的落区判断, 红外卫星云图只能大致给出可能落区, 需要通过雷达进一步判断冰雹的落区。

4 结语

(1) 此次过程是高层高空槽受冷平流加强, 低层倒槽切变发展北抬后;在高空槽后转槽前, 中层、地面都为西南气流, 底层湿暖, 高层干冷的不稳定层结中, 由于850 h Pa倒槽的强复合上升运动触发, 使不稳定能量释放形成了这次强对流天气;德州区域冰雹指数的研究对冰雹预报有重要作用。

(2) 卫星红外云图能够很好地在大范围的云团中监测对流云团的产生和增强的时间、地点;特别是云顶亮温能间接反映出对流云团的强度以及强对流云的大致范围, 当云顶亮温低于-40 ℃时是各种强对流天气发生的先兆[4]。

(3) 雷达资料可以更精确地反映出对流的发展方向, 发现更小尺度的对流单体, 及时发现超级单体, 精确系统的影响范围;径向速度和VIL值的分析, 能为发现中尺度气旋, 监测大风区和冰雹落区等提供很好的依据;而发现中尺度气旋对于短时强降水和大风天气有一定指示性作用;当VIL值持续增大或是迅速增大到50 kg/m2以上时, 这都是可能降雹的特征, 而VIL≥60, 回波强度超过60 d BZ, 有长时间存在的三体散射特征, 0 ℃高度4 km左右, 回波顶高高度较高, 则会容易出现较大的冰雹。

(4) 对比资料发现卫星红外资料的应用能够较好地识别大范围的对流云团强度, 利用SWAP软件能叠加各类常规资料, 能够更好地分析出对流云团未来的发展方向和可能强度, 为以后研究强对流提供了一个很好的平台。

摘要：近年来卫星资料的应用程度大幅度增加, 利用FY-2号卫星红外云图, 结合常规观测资料、多普勒雷达资料对2014年7月14日德州市一次区域性冰雹天气的天气形势、物理量诊断、雷达回波演变、卫星云图以及相关数据的演变特征进行综合分析。结果表明:在亚欧大陆两槽一脊的大环流背景下, 东北大槽后部不断有冷空气分裂南下形成低槽, 高层西北气流和低层西南暖湿气流形成上冷下暖的对流不稳定层结为强对流以及冰雹的发生提供了有利条件;午后850 h Pa倒槽风切变发展北上触发了这次强对流天气;通过卫星红外云图、雷达资料分析得出云顶亮温、基本雷达反射率、径向速度数据、VIL值的监测分析对大风、冰雹、强降水等强对流天气的预报、预警有重要作用。

关键词：卫星资料,雷达数据,中尺度气旋,区域冰雹

参考文献

[1]张新荣, 王锡稳, 陈鹏, 等.一次区域性冰雹天气过程分析[J].干旱气象, 2004, 22 (4) :64-69.

[2]王旭仙, 武麦风, 谢在发, 等.一次冰雹过程的卫星云图和雷达回波特征分析[J].陕西气象, 2010 (2) :18-22.

[3]孙继松, 王华.重力波对一次雹暴天气过程演变的影响[J].高原气象, 2009, 28 (1) :164-172.

[4]张杰, 李文莉, 康凤琴, 等.一次冰雹云演变过程的卫星遥感监测与分析[J].高原气象, 2004 (6) :758-763.

区域冰雹 篇2

1 冰雹云的基本规律与回波特征

1.1 冰雹云的基本规律

冰雹是影响垦区农业的主要自然灾害, 它来势猛, 强度大, 常常给农作物带来毁灭性灾害, 造成大面积绝产。冰雹出现年平均5～8次, 主要出现在6～9月, 4～5月和10月为小冰雹多发季节。冰雹天气具有明显的日变化, 中午前后到傍晚出现的冰雹占总数的80%以上。冰雹天气常伴有强烈的雷雨和阵风, 由于热力作用甚至产生飑线和暴雨等灾害天气。

1.2 雷达回波特征

利用多普勒数字天气雷达12年观测资料, 对冰雹云的回波进行分析表明, 冰雹云在雷达回波图像上具有明显特征。雷达回波结构紧密, 块体较大, 在回波移动方向上的前沿轮廓清晰, 有时很平整, 接近于一条直线, 有的具有一些短而粗大的指状或尖角状突起, 一般冰雹就出现在回波的这个前缘部分, 而回波体后部带有羽毛状的回波结构。雹云回波的强度特别强, 发展速度也非常快。雹云发展成熟阶段时, 在雷达回波上表现出的不同特征与冰雹落区, 有很好的对应关系, 在“V”形缺口回波顶端、指状回波及其指根处、钩状回波钩部对应着地面冰雹落区。

1.3 冰雹云的回波技术指标及回波图像模式

回波强度技术指标归纳如表1。表1中的指标仅是平均性质的指标, 在气候异常年份, 有些略低于 (或高于) 表中指标的云体也会产生降雹。当雹云进入雷达扫描范围后, 在距离用户上游边界100km左右时, 每10～15min探测一次, 进入50km范围后每3～5min探测一次, 雷达回波强度达到警戒值时, 应立即采取人工防雹作业。

除了上述表中所列指标外, 还应注意以下几个方面:①50dBz回波顶高及对应温度;②回波跃增增长特征和强回波在云中的位置;③指状回波、钩状回波、回波窟窿的出现;④强回波区合并。根据这些特征都能提早识别出冰雹云, 做到早预测、早作业, 基本上不会出现漏报, 最大限度减少雹灾危害。

2 冰雹的预测预防

a.建立健全畅通的防雹指挥通道是取得防雹胜利的重要保障。分局气象台与各个农场气象站或防雹办直接联系, 遇有冰雹天气预警, 第一时间将作业信息传达到炮点, 及时作业, 有效提高了作业成功率。

b.作业时机的选择:①目前人工防雹普遍使用的武器是“37”高炮和火箭。雷达初始回波顶高在5min内明显上升1km以上时, 表明云体处在从雷雨云向冰雹云发展的跃增阶段, 即为高炮 (火箭) 作业开始时间。②初始回波形成后的前5min内强回波强度迅速增大。冰雹云先兆特征一旦出现 (必须在冰雹尚未形成时) , 立即实施作业。一旦形成冰雹降到地面, 作业就失去作用。因此, 早期识别, 早期作业, 是作业成败的关键因素。在初生时作业或雹云形成之前的雷雨云阶段作业, 易收到防雹效果。 (3) 如果冰雹云在防护区外已经形成, 可在防护区上风方5km处作业, 使之提前降雹, 对防护区而言也会收到很好的防雹效果。

3结束语

a.冰雹云是产生冰雹、暴风雨灾害的载体。利用多普勒雷达探测冰雹云是及早识别、提前预警的重要技术手段之一。

b.根据雷达回波图像, 在“V”形缺口回波顶端、指状回波及其指根处、钩状回波钩部对应着地面冰雹落区。根据冰雹云的雷达回波特征, 能够做到早识别、早预警, 指挥前线适时作业, 切实把雹灾损失减少到最低程度。

c.用多年雹云回波资料总结出来的冰雹预警指标, 可以作为指挥防雹的第一依据, 具有一定的普遍性和实用意义。

玉米苗期遇冰雹解决办法 篇3

1 剪叶

雹灾过后, 及时剪去枯叶和被冰雹打碎的烂叶, 使顶心似露未露, 以促进心叶生长。

2 中耕

雹灾过后, 容易造成地面板结, 地温下降, 使根部正常的生理活动受到抑制, 应及时进行划锄、松土, 以提高地温, 促苗早发。

3 追肥

灾后及时追肥, 对植恢复生长具有明显促进作用;一般地块, 可施碳铵75kg/hm2左右。

4 移栽

冰雹云的识别方法 篇4

1 冰雹云的时空分布

了解冰雹的时空分布对冰雹云的识别有十分重要的意义:一是可以警示人们对于关键时段及特殊的地理条件应给予高度的重视;二是可以进一步提高识别冰雹云的准确率;三是可以根据时段的不同判断冰雹云的强弱, 从而采用相应的防雹措施。

黑龙江省近40年 (1970—2010年) 气象资料的统计结果表明:春末夏初 (5月末至6月初) 和夏末秋初 (8月末至9月初) 是冰雹发生的最高时段, 占发生总次数的75%;同时发现冰雹天气的产生有明显的日变化, 午后至傍晚为多发期, 约占总次数的84%。因此, 注重冰雹的易发生时段对准确识别冰雹云十分有利[2]。

2 冰雹产生的天气条件

冰雹一般产生在高空西北气流或偏西气流控制区域, 大多产生在水汽通量和相对湿度数值较大的区域内。通过分析发现中小尺度的云团是造成冰雹天气的主要天气系统。

(1) 冷涡云系。夏季东北冷涡和华北冷涡常产生对流天气。在天气图上, 高空有高空槽或闭合的分期低值中心存在, 其后有较强的冷平流, 促使大气层结极不稳定, 而在其东南方向上上升运动较强, 有不稳定能量的释放和水汽的垂直输送。冷涡中心一般在贝加尔湖和蒙古一带生成, 向东南方向移动进入黑龙江省。地面图上低涡中心前方常有雷雨产生, 由于冷暖交汇、对流旺盛, 冰雹极易产生, 而且危害较大。

(2) 冷锋过镜。在冷锋前部有湿舌存在, 湿舌轴线近于地面锋区时, 十分有利于冰雹的产生, 湿舌越窄, 对流会越强, 特别是其尖端为冰雹的多发区。另外, 地面锋与高空槽靠近时, 有利于对流发展, 尤其二者重合或槽前倾时, 对流会更加旺盛, 冰雹极易产生。

(3) 特殊的地理位置和地形条件也可以使抬升和汇合作用促使单体雹云的产生和发展。桦川县新城镇的中伏村一带及横头山镇一带为浅山区地形, 因而常常产生冰雹, 成为当地雹灾多发区。

3 冰雹云的识别方法

积雨云发展到强盛阶段, 随着剧烈的上下运动, 云团中的雨滴和冰粒等迅速增大, 直至无法悬浮, 在重力的作用下降落到地面, 这种云被称为雹云, 有多种识别方法[3,4]。

(1) 宏观识别。云体庞大如耸立的高山, 云高可达7~18km, 来势凶猛、发展迅速、上白下黑, 四周略带土黄色, 其顶部剧烈翻滚, 下部带有明显的悬球状。

(2) 气象要素。雹云过境前, 气象要素变化剧烈, 如风向突变、风速突增、气温骤降、气压急升或突降等。

(3) 闪电识别法。闪电的频次及方向也是识别雹云的重要方法。一般2~4次/min为弱雹云, 大多不会形成灾害;6~10次/min, 则为强冰雹云的明显特征。闪电的频次越大, 对流越强, 尤其横闪频频时, 降雹的几率极大, 危害也极强。

(4) 雷声识别法。雷声清脆是云与地面的放电现象, 一般为竖闪, 很少有冰雹产生;雷声沉闷, 连续不断, 甚至持续十几分钟, 是云与云碰撞产生的放电现象, 而且多为横闪, 大多会产生不同程度的冰雹灾害。

(5) 借助卫星云图进行识别。在卫星云图上可根据云的结构组成、边界形状、范围大小及色调纹理等识别雹云的存在, 并注视其发展动态。一般情况下, 初生的积雨云尺度较小, 边界光滑, 发展成熟时则云体较大, 而且顶部出现卷羽状, 从颜色上看, 既白又亮。

(6) 利用雷达回波进行识别。能够产生强雷暴云主要是多单体雹云和超单体雹云, 对雷达回波特别强烈的反映, 具体特征如下。

外形特征:首先是有明显“V”形回波, 由于冰雹云中存在较多的大粒子, 对电磁波有衰减作用, 雷达的电磁波不能穿透冰雹区域, 进而形成“V”形缺口, 即“V”形回波;其次是钩状回波, 也是比较经常出现的一种情况。一般冰雹常发生在钩状回波的强度和强度覆盖率最大处及其附近;指状回波出现的几率也比较高, 一般冰雹常发生在指状回波和指根回波强度的梯度最大处。高显回波也是识别冰雹云的最好方法[5]。在高显回波上的回波, 冰雹云回波顶高度较高, 在回波形态上有时出现尖、顶、瓣状回波, 强回波呈纺锤状和特强回波墙等特征。

回波强度:除了符合以上外部特征外, 冰雹云的强中心反射率均在50 dbz以上, 对易发生冰雹灾害的地区, 雷达回波强度可相对减小, 但也要在45 dbz以上。

(7) K指数。其反映大气中能量的大小, 其值越大, 说明大气中的不稳定能量越充足, 强对流天气越易产生, 冰雹云一般都与指数大值区相吻合。降雹区K指数大于32℃, 如果冰雹出现在午后, K指数减小, 但依然在25℃以上。说明大气的不稳定能量较强, 一旦有冷暖空气的交汇, 大量的不稳定能量将释放出来, 为强对流天气奠定能量基础。

4 小结

准确识别冰雹云的过程中, 除天气背景适宜、水汽条件充分以外, 动力条件是必不可少的因素, 其中数值预报理论中的各项指标尤为关键, 要时刻注意其发展变化, 认真把握其运动方向, 对人工影响天气工作的顺利开展十分有利, 从而能够有效地进行防灾、减灾、抗灾, 更好地为地方农业服务[6]。

参考文献

[1]刘毅, 曹立新.阿克苏地区冰雹云特征的研究[J].沙漠与绿洲气象, 2005 (z1) :68-69, 72.

[2]许英杰, 张林媛.一次局地突发短时冰雹过程雷达回波分析[J].黑龙江气象, 2011, 28 (1) :12-14.

[3]傅华, 张旭.沙依然.天山西部地区冰雹云的卫星光谱特征及监测应用[J].沙漠与绿洲气象, 2009, 3 (1) :9-13.

[4]孟妙志.K指数在暴雨分析预报中的应用[J].气象, 2003, 29 (8) :2-3.

[5]庄晓翠, 杨森, 赵正波, 等.SPI与K指数在阿勒泰地区应用的对比分析[J].沙漠与绿洲气象, 2011, 5 (4) :9-13.